求高手解决数学零点问题
f2(x)是f(x)的平方 展开
本题函数如果是f(x)=|(x+1)/(x-1)|,那么关于x的方程f^2(x)+bf(x)+c=0最多只有四个不同实数解
以下分析关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0有四个不同实数解的充要条件:
因f(x)=|(x+1)/(x-1)|=|1+2/(x-1)|,其图象以函数y=2/x为基准图象,先作两次平移(图象向右平移一个单位,向上平移一个单位),然后将x轴下方的图象沿x轴向上翻转到x轴上方,即形成f(x)图象(如图)
在分析关于x的方程f^2(x)+bf(x)+c=0之前,我们先来看看关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0。显然要使它有解,必有b^2-4c≥0,在此条件下解得f(x)=[-b±√(b^2-4c)]/2
因此关于x的方程f^2(x)+bf(x)+c=0的解实际上就是关于x的方程f(x)=[-b±√(b^2-4c)]/2的解。这个方程的解等价于函数f(x)与y=[-b±(b^2-4c)]/2的交点对应的横坐标。于是问题就转化为:函数f(x)与y=[-b±√(b^2-4c)]/2的有四个交点的充要条件。
显然y=[-b±√(b^2-4c)]/2是一条或者两条水平直线。当b^2-4c=0时为一条;当b^2-4c>0时为两条,即一条为y=[-b-√(b^2-4c)]/2,另一条为y=[-b+√(b^2-4c)]/2,注意到y=[-b-√(b^2-4c)]/2的图象低于y=[-b+√(b^2-4c)]/2的图象。
再回到函数图象上。很明显,即便是y=[-b±√(b^2-4c)]/2表示的是两条水平直线,也不能够与f(x)的图象产生六个交点,而最多只能有四个交点:当[-b±√(b^2-4c)]/2>0且[-b±√(b^2-4c)]/2≠1时,水平直线y=[-b±√(b^2-4c)]/2与f(x)可能产生四个交点
由以上分析可知,关于x的方程f^2(x)+bf(x)+c=0有四个不同实数解的充要条件是
(1)b^2-4c>0
(2)-b±√(b^2-4c)>0且-b±√(b^2-4c)≠1
以上两个条件必须同时满足
已知函数f(x)=|x+(1/x)-1|对不起,我没有打清楚,能不能做一遍这个,谢谢
这是一个好问题,但已经超出中学范围。不过还是很乐意为你解答。基本思路跟上面一样,只是这里重点讨论如何描绘函数f(x)=|x+(1/x)-1|的图象。
如果能做出函数g(x)=x+(1/x)-1的图象,那么函数f(x)=|x+(1/x)-1|的图象就很容易确定,即将g(x)图象中x轴下方的图象沿x轴向上翻转到x轴上方就好了。
当然,函数g(x)=x+(1/x)-1的图象并不容易做,因为它不是我们熟悉的任意一种函数模型,不能通过图形的变换来获得图象。那怎么办?就要根据函数的性质进行大致的分析和确定,方法如下:
先确定定义域:显然x≠0
再确定值域:令g(x)=y,则y=x+(1/x)-1即x^2-(y+1)x+1=0。
因x存在,则⊿=(y+1)^2-4≥0,解得g(x)值域为y=g(x)≤-3或y=g(x)≥1
接着研究一下它的单调性:令g'(x)=1-1/x^2=0,解得x=±1
当x<-1时,g'(x)>0,则g(x)递增
当-1<x<0时,g'(x)<0,则g(x)递减
当0<x<1时,g'(x)<0,则g(x)递减
当x>1时,g'(x)>0,则g(x)递增
可见x=-1时,g(x)有一极大值,即g(-1)=-3
当x=1时,g(x)有一极小值,即g(1)=1
然后确定它的渐近线:
因x>0时,lim(x→0)g(x)=+∞;x<0时,lim(x→0)g(x)=-∞;则g(x)有垂直渐近线x=0
因lim(x→∞)g(x)/x=1,且lim(x→∞)g(x)-x=-1,则g(x)有斜渐近线y=x-1
易知g(x)不是奇偶函数,也不是周期函数
根据上面的分析大致可以确定g(x)的图象(如图a),由此易得到f(x)的大致图象(如图b):
根据图象可知关于x的方程f^2(x)+bf(x)+c=0有六个不同实数解的充要条件为:
(1)b^2-4c>0
(2)1<y=[-b-√(b^2-4c)]/2<3且y=[-b+√(b^2-4c)]/2>3